家庭智能网关的分析与设计

编号2013160229 研究类型理论研究分类号TP14 学士学位论文（设计）

Bachelor’s Thesis

论文题目家庭智能网关的分析与设计

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目录

1 前言 (1)

2 家庭网关简介 (2)

2.1家庭网关功能 (2)

2.2家庭网关特点 (2)

2.3家庭网关实现形式 (3)

2.3.1 SOHO路由器网关 (3)

2.3.2 cable网关 (3)

2.3.3 DSL网关 (4)

2.3.4 数字机顶盒网关 (4)

3 家庭网关的设计 (4)

3.1基于ARM的智能家庭网关总体设计 (4)

3.1.1 硬件平台的选择 (4)

3.1.2 软件平台的选择 (5)

3.1.3 硬件系统的设计 (5)

3.1.4 软件系统的设计 (5)

3.2ARM的智能家庭网关的家庭网络与I NTERNET互联子方案 (6)

3.1.1 硬件平台的选择 (6)

3.1.2 软件平台的选择 (6)

3.2.2硬件系统的设计 (7)

3.2.3 软件系统的设计 (7)

4 家庭网关技术标准 (10)

4.1国内外家庭网络标准发展近况 (10)

4.2家庭网关应用程序栈 (10)

4.3家庭网络标准的发展趋势 (10)

5 家庭网关发展趋势 (11)

4.1市场发展预测 (11)

4.2国际DLNA标准 (11)

4.3国内闪联标准 (12)

5. 参考文献 (14)

家庭智能网关的分析与设计

摘要：随着人们对居住环境要求的提高，智能家居逐渐形成并发展起来。家庭网关的设计是智能家居系统的设计一个重要组成部分，它是连接家庭网

络与外界网络的桥梁，是家庭内外信息交流的枢纽。本文除了简要的介

绍家庭网关的功能、特点、实现形式外，还介绍了家庭网关设计的两种

方法，这两种方法实现的智能家庭网关具有开发快、稳定性好、成本低、体积小、功耗低等特点。并对家庭网关技术标准和发展趋势进行了一定

的阐述。

关键词：家庭网关；分析；设计

中图分类号：TP14

The analysis and design of the home intelligent gateway

Xu Xu （Tutor：Jiang Guo Zhou）

(College of Educational Information and Technology, Hubei Normal University,

Huangshi, Hubei, 435002)

Abstract:With the improvement of the living environment for people, intelligent home gradually formed and developed. Family gateway design is the design

of smart home system is an important part of, it is a bridge to connect family

network and outside network, is a hub of internal and external information

exchange. Home gateway is not only the family to a node in the network,

and the Internet into the entrance node of the family. Besides briefly

introducing family gateway, this paper also gives two home intelligent

gateway design method. These two kinds of method to realize intelligent

home gateway has developed fast, good stability, low cost, small volume,

low power consumption, is a kind of ideal solution.

Keyword:The family gateway; analysis and design

家庭智能网关的分析与设计

1 前言

近年来，我国的住宅建设产业迅速发展，对先进的电子信息技术需求迫切。在智能小区的公共智能化设施开发方面已经取得很大的进展。但是在具有小区集中互联能力和联接互联网能力的先进智能家居设备，以及适用于住宅小区的控制网络的开发方面，虽然投入的人力物力巨大，但迄今为止尚未取得实用化的成果。智能家居是信息时代和计算机应用科学的产物，是现代高科技、现代建筑与现代生活理念的完美结合。加快启动智能家居发展，必将大大推动我国实现家庭信息化进程。智能家居能够为人们提供更加轻松、有序、高效的现代生活方式，在不久的将来，没有智能家居系统的住宅肯定不合潮流。

家庭网关是位于现代家庭内部的一个网络设备，它的作用是使家庭用户连接到Internet，使位于家庭中的多种智能设备都能得到Internet的服务，或者使这些智能设备相互之间实现通信。简单的说，家庭网关是使家庭内部多种智能设备之间实现联网，以及从家庭内部到外部网络实现互联的一座桥梁。从技术角度说，家庭网关在家庭内部以及从内部到外部实现桥接/路由、协议转换、地址管理和转换，承担防火墙的职责，并提供可能的VoIP/Video over IP等业务。

家庭网关可使多个设备共享Internet的连接，同时接受网络服务，包括：家庭内部设备(比如打印机)和媒体文件(比如视频、音乐)的共享、家庭内部网络(比如无线局域网)连接、防火墙(父母控制)、IP话音业务、IPTV/IP VOD等IP视频业务、远程健康跟踪、家庭保安、家庭自动化、远程抄表作业等服务；多种业务通过单一的网络实现，可简化网络管理，降低运营成本。

家庭网关发展的驱动力主要来自两个方面：宽带Internet接入和家庭网络。随着宽带接入的普及和家庭网络的兴起，家庭网关设备具有很大的潜在市场空间。无线SOHO路由器在北美已经比较流行，主要的设备供应商包括：D-link、